弧形边界在伴随变量法下的电磁灵敏度分析

来源：电子与信息学报杂志2024年第12期北京时间：

作者：张玉贤, 朱海鸽, 冯晓丽, 杨利霞, 黄志祥

单位：1.安徽大学电子信息工程学院 合肥 2306012.安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室 合肥 2306013.安徽大学集成电路先进材料与技术产教研融合研究院 合肥 230601

摘要：电磁灵敏度分析是评估设计参数变化对电磁性能影响的一种方法，它通过计算灵敏度信息指导结构模型分析，以满足设计规范。商业软件在进行电磁结构优化设计时，常通过调整几何结构并使用传统算法，但这种方法计算耗时且资源占用大。为了提高模型设计的效率，该文提出一种稳定高效的处理方案，即伴随变量法(AVM)，利用仅有2次算法模拟条件下，实现在参数变换上进行1～2阶灵敏度估计。当前AVM的绝大多数应用局限在矩形边界参数的灵敏度分析，该文首次开拓性地将AVM拓展到弧形边界参数的灵敏度分析。基于固定的本构参数、频率依赖性目标函数以及瞬态脉冲函数的3种不同情形设计的条件，实现了对弧形结构的电磁灵敏度的高效分析。与有限差分方法(FDM)相比，该方法在计算效率上得到了显著的提高。该方法有效实施显著拓宽了AVM在弧形边界上的应用范围，可应用于等离子体模型的电磁结构、复杂天线模型的边缘结构等优化问题上。当计算资源较少的情况下，可满足电磁结构优化的可靠性和稳定性。

关键词：电磁灵敏度分析, 有限差分法, 伴随变量法

基金资助：国家自然科学基金(62101333, 62071003, U21A20457)，安徽省高校优秀科研创新团队项目(2022AH010002)